[发明专利]一种蜂窝陶瓷堵孔结构

说明书

本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器领域，公开了一种蜂窝陶瓷堵孔结构，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面包括处于皮肤边缘的S≤25％的第一区域格子和S＞25％的第二区域格子，全部第一区域格子在进口面和/或出口面封堵；其中，S为某个格子的不完整格子面积占完整格子面积的比例。本发明提供的一种蜂窝陶瓷堵孔结构，将小的不完整格子选择性进行封堵，满足排放要求，且背压小，抗热震性能好，制作成本低，过滤效果好。

技术领域

本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器领域，特别是涉及一种蜂窝陶瓷堵孔结构。

背景技术

蜂窝陶瓷壁流式过滤器可将汽油机及柴油机尾气中的碳黑去除。传统的过滤器设计，它有进口及出口，以及将进出口隔开的多孔壁。这些相互连接的壁将过滤器分成了进口通道及出口通道。为捕捉碳黑及灰，进口通道的出口端被封堵，而出口通道的进口被堵。这样的间隔被堵的结构就象国际象棋的棋盘。这种设计可强迫尾气从多孔壁上通过，使得颗粒物沉积在通道里或壁上。通常，进出口通道具有同样面积的正方形截面。当碳黑量达到一定程度，再生过程发生，会烧去这些碳黑。

在蜂窝陶瓷过滤器的生产中，蜂窝的结构是由挤出成型完成。在此过程中，相互连接的壁与最外面的壁(又称皮肤)形成了蜂窝陶瓷结构。大部分互相连接的壁形成的格子通道是完整的正方形状。但是，有些壁与皮肤形成的格子是不规则结构，这些格子叫不完整格子。理论上来说，这些不完整格子可依据通常的棋盘式堵孔方式。但实际上，对于由挤出的皮肤及连接的壁形成的不完整格子，非常难以实现高质量的堵孔工艺。有些问题是过滤器的挤出质量造成，有些是由激光打孔工艺造成，等等。因此，需要堵孔后人工检测及手工封堵遗漏的格子。因为颗粒数(PN)环保的要求，这些问题必须解决。

皮肤附近的不完整格子数目(N_p)，可由下面公式估算：

N_p＝πN_d (1)

其中π是圆周率，N_d是格子在直径线上的总数目。从此公式(1)可看出，不完整格子具有很大的数量，所以不能忽略不计，尤其为满足PN排放法规及背压的考虑。

虽然有很通常的工艺封堵完整的格子，但封堵不完整格子并不是一件简单的事。对于大尺寸的过滤器来说，通常工艺是磨外圆后，再把皮肤材料放上(叫植皮工艺)。在植皮过程中，不完整格子会被皮肤材料自动填充。对于小尺寸的过滤器来说，皮肤在挤出工艺中形成，必须有办法封堵这些不完整格子。

现有技术中对不完整格子的一种处理方式：不完整格子的封堵是与正常的完整格子一样。在生产中，会发现有些格子是未封堵或封堵错了。有许多原因造成这些问题，一些是因为挤出质量，一些是基于打孔工艺。因此，需要花更多时间修正这些不完整格子封堵问题。

现有技术中对不完整格子的一种处理方式：不完整格子是由挤出材料封堵，就像挤出的壁一样。此种方法可具有高过滤效果以满足颗粒重量(PM)的排放要求。但是，由于更多的材料被挤入此小的区域，结构模量增大，从而导致在再生中遇到抗热震性能不够的问题。

现有技术中对不完整格子的一种处理方式：所有的不完整格子都不封堵。虽然此方案可满足一些以前的排放要求，但对新的排放要求，如颗粒数目(PN)要求，这种方案不可取。

所以，要有一种封堵不完整格子的方法，且此法不能对PN排放，背压及热应力造成负影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种蜂窝陶瓷堵孔结构，解决现有技术中因对不完整格子不处理或过分处理导致的不符合排放要求、背压增大以及抗热震性能差的问题。

(二)技术方案